Torres enfriamiento

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Torres de Enfriamiento de Agua

Operaciones Unitarias II

Contenidos
1 2 Sistemas de Enfriamiento

Tipos de Torres de Enfriamiento
Criterios de Dimensionamiento Balance de Energía

3 4 5 3
6 3

Cálculo de Altura ( NUT y AUT) Caracteristicas de Funcionamiento Ciclos de Concentración

7 4

Introducción
• Las torres de enfriamiento son un tipo especial de columnasrellenas, que permiten enfriar agua de proceso a gran escala a traves del contacto con aire. Entre los materiales del relleno el más común es la madera de ciprès o pino, algunas utilizan laminas de asbesto, concreto o PVC. El mayor costo de operación lo representa la potencia consumida por los ventiladores.

•

•

Objetivo de un Sistemas de Enfriamiento Enfriar el agua de proceso para reutilizarlaen los equipos de transferencia de calor ( Condensadores o Intercambiadores de Calor):

  L  CpL  T
• • • • Donde: Φ : Carga térmica de los equipos de tranferencia de calor L: Circulacion de liquido CpL : Capacidad calorifica del Liquido ΔT : Rango o intervalo de temperaturas entre la entrada y salida de los equipos de transferencia de calor

Sistemas de Enfriamiento

Sistemas deEnfriamiento

Recirculación Abierta
Una Etapa

Recirculación Cerrada

Sistemas de Enfriamiento
• Recirculación Abierta:
 Caracteristicas:  Flujos de agua moderados  Rango de temperaturas entre 20 y 30 ºF.  Ventajas:  Reposición de agua

 Desventajas:  Corroción  Sucio y olor  Tamaño  Deterioro

“TORRES DE ENFRIAMIENTO DE AGUA”

Sistemas de Enfriamiento
• Una Etapa:
Caracteristicas:  Flujos de agua grandes  Rango de temperaturas entre 5 y 10 ºF.  Ventajas:  Sistema de enfriamiento mas usado.  Desventajas:  Corroción  Sucio y olor  Tamaño  Deterioro

Sistemas de Enfriamiento
• Recirculación Cerrada:
 Caracteristicas:  Flujos de agua restringidos  Rango de temperaturas entre 10 y 15 ºF.  Ventajas:  Agua limpia  Desventajas:  Corroción  Sucio yolor  Deterioro

Clasificación de Torres de Enfriamiento
CONTACTO DIRECTO (ENFRIAMIENTO POR EVAPORACION) CONTACTO INDIRECTO (ENFRIAMIENTO POR CONDUCCION-CONVECCION)

IMPULSO MECANICO (TIRO MECANICO)

IMPULSO NO MECANICO (TIRO NATURAL)

Patrón de flujo contracorriente o cruzado

 TIRO FORZADO  TIRO INDUCIDO

 ATMOSFERICAS ASPERSORAS  CHIMENEA HIPERBOLICA

CONTACTO DIRECTO –TIRO NATURAL

Agua caliente

Distribuidores

Superficie de contacto

TORRE DE ENFRIAMIENTO ATMOSFERICA

Deflectores

Aire atmosférico

Agua fría

CONTACTO DIRECTO – TIRO NATURAL

Aire húmedo y caliente
Elevación típica: 100 a 150 metros

TORRES DE ENFRIAMIENTO DE CHIMENEA HIPERBOLICA
Aire entrada

Carcasa de concreto reforzado Empaque Sistema de distribución Aire salidaAgua fría Agua caliente

Reservorio de agua fría

CONTACTO DIRECTO – TIRO MECANICO Aire salida Ventilador

Distribuidores

TORRE DE ENFRIAMIENTO DE TIRO INDUCIDO

Agua caliente
aire

Relleno Aire entrada
agua

Aire entrada

Agua fría

CONTACTO DIRECTO – TIRO MECANICO Aire salida

Agua caliente

TORRE DE ENFRIAMIENTO DE TIRO FORZADO
aire

Relleno

DistribuidoresVentilador

Aire atmosférico

Agua fría

Criterios de Dimensionamiento
1 2 3

Área de la torre de enfriamiento

Intervalo de enfriamiento (temperatura del agua caliente menos la del agua fría)
ESPECIFICACION

Diferencia útil de temperaturas a la temperatura de bulbo húmedo
ACERCAMIENTO

Criterios de Dimensionamiento

4

5

Cantidad de agua que se desea enfriar .

Velocidaddel aire a través de la torre
CAIDA DE PRESIÓN

Criterios de Dimensionamiento
Intervalo de enfriamiento (temperatura del agua caliente menos la del agua fría)

Criterios de Dimensionamiento
Diferencia útil de temperaturas a la temperatura de bulbo húmedo. (t líquido salida - T bulbo húmedo : 2,5 – 5,0 °C)

Temperatura de bulbo húmedo de aire de entrada

Acercamiento: t líquido...